【癌症治療】中大、港大合作研發手術機械人 有望增頭頸癌腫瘤手術成功率

【癌症治療】中大、港大合作研發手術機械人 有望增頭頸癌腫瘤手術成功率

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By Hiu Ting on 09 Sep 2021
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頭頸癌為全球第七位常見癌症,香港常見頭頸癌之一為鼻咽癌,為本港男性最常見癌症之中排行第六。香港中文大學和香港大學合作研發「軟體機械人系統」,配合磁力共振導航,有望以新技術輔助下進行頭頸癌手術,增加手術成功率,並減低復發機會及手術後遺症。

香港中文大學和香港大學團隊合作研發「軟體機械人系統」,配合磁力共振導航,有望增加頭頸癌手術成功率,並減低復發機會及手術後遺症。

頭頸癌現有手術治療局限大 並非所有病人受惠

頭頸癌指口腔、咽喉、鼻咽和鼻腔等頭頸部位的癌症,治療一般分為外科手術、放射治療、化療及觀察幾方面。目前手術治療一般利用激光消融技術,然而此手術有不少局限。中大醫學院耳鼻咽喉–頭頸外科學系副教授陳英權醫生指,現存治療頭頸癌的外科手術一般經自然腔道如口腔和鼻腔介入,空間狹小,工作範圍及視線受限,儀器間有機會出現碰撞,加上現有工具一般較硬和直,未能遷就口部、下咽等部位的弧度,病人又需要維持極端姿勢定位如捲起舌頭、張大嘴巴或伸長頸部等,故並非適合所有病人,「假設嘴巴較小、或舌頭較大,已有困難,長者假設脊椎有問題,也會難以伸展頸項。」以鼻咽癌為例,放射性治療和化療有機會使嘴嚼肌硬化,病人接受治療後會更難張大嘴巴進行手術。

除此之外,以往醫生為頭頸癌病人進行組織切除手術時,因手術室配套及儀器局限,一般未能當場使用磁力共振,實時劃清須切除組織的深度和大小,陳英權形容:「進行手術時只能憑病人磁力共振掃描檢查時的影像,在腦海中想像三維影像,或者以肉眼看和直接靠手觸摸。」故外科手術醫生須富有豐富經驗及長時間訓練,才能準確完成手術。

中大醫學院耳鼻咽喉–頭頸外科學系副教授陳英權醫生指,現存治療頭頸癌的外科手術一般經自然腔道如口腔和鼻腔介入,假設嘴巴較小、或舌頭較大,已有困難,故並非適合所有病人。

手術機械人配合磁力共振導航 即時得知手術成功度

中大和港大的聯合研究團隊最近成功研發的「軟體機械人系統」,可配合磁力共振使用,於治療頭頸癌微創手術過程中經口腔釋放激光,消融頭頸癌腫瘤。這套系統由醫生及工程師合作研發,無金屬物料,零電磁干擾,保障磁力共振安全,體積微細輕盈,只有200克重,而且高柔軟度,有五個活動自由度,方便在狹窄和彎曲的口咽中進行激光消融術,令手術更準確和安全。香港大學工程學院機械工程系副教授郭嘉威博士說:「磁力共振影像掃描器可說是一塊巨型磁石,有強力的磁場,一般用在製作機械人的金屬部件都不適用。使用塑料製作的軟體機械人,則可以配合磁力共振做手術,在手術期間即時看到成功度。」

新設計突破了現有手術機械人大多以金屬部件製作、不適用於磁力共振環境的限制,可於手術期間以磁力共振導航,圖像數據精確度提升,可以實時得知腫瘤深度、實時匯報腫瘤情況,隱蔽一點的腫瘤也可以切除或消融。加上可監測消融期間熱力擴散,有效監察手術的傷害性,準確地控制消融範圍,減低因殘餘癌細胞而癌症復發的風險,亦可減少因破壞組織而出現的創傷性後遺症如吞嚥、呼吸和進食困難。

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團隊目前已進行體外組織消融測試,並在磁力共振圖像引導下利用人體頭頸模型進行測試,透過磁力共振測溫證明系統監測進行消融術期間的熱力擴散,能準確控制消融範圍,惟正式應用時手術室須具備磁力共振儀器,目前本港未有相應配套。

香港大學工程學院機械工程系副教授郭嘉威博士說,使用塑料製作的軟體機械人可以配合磁力共振做手術,準確度大大提升。

將進行活體動物測試 望能應用其他癌症治療及檢查

團隊期望能於一至兩年內以磁力共振圖像導航手術機械人系統進行活體動物測試、於五至十年間得到FDA(美國食品藥物管理局)認證,正式於手術中使用,並將技術普及至癌症治療及檢查。郭嘉威博士認為此技術將來不僅僅局限於頭頸癌,可發展更多醫療用途,「軟體機械人亦可應用於診斷病症、活體組織檢查或治療,例如腦部手術、乳房抽取組織檢查等。」

團隊期望此手術機械人系統能於一至兩年內進行活體動物測試,並於五至十年間得到FDA認證。

Text:UrbanLife Health Editorial
Photos:UrbanLife Health Editorial

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